2025年大学本科三年级（生物医学工程）医学仪器设计测试题及答案

2025年大学本科三年级（生物医学工程）医学仪器设计测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.以下哪种传感器常用于检测人体生理信号中的血压信号？（）A.应变片传感器B.光电传感器C.霍尔传感器D.热电偶传感器2.在医学仪器设计中，关于信号放大电路，以下说法错误的是（）A.能提高信号幅度B.能增强信号抗干扰能力C.放大倍数越高越好D.需考虑信号失真问题3.对于生物电信号的采集，以下哪种滤波方式可有效去除50Hz工频干扰？（）A.低通滤波B.高通滤波C.带通滤波D.带阻滤波4.医学仪器中的微处理器主要用于（）A.信号采集B.信号放大C.数据处理与控制D.显示输出5.设计一款用于检测心率的医学仪器，其核心算法应基于（）A.傅里叶变换B.小波变换C.自适应滤波D.阈值检测6.关于医学仪器的电源设计，以下正确的是（）A.只需提供稳定的直流电源B.无需考虑电源的电磁兼容性C.要保证电源的可靠性和安全性D.电源功率越大越好第II卷（非选择题共70分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5空，每空2分。请将答案填在题中的横线上。1.医学仪器设计中，常用的传感器分类方式有按______、按工作原理等。2.生物电信号的特点包括______、微弱性、易受干扰性等。3.信号调理电路包括______、滤波、放大、线性化等环节。4.医学仪器的软件设计流程一般有需求分析、______、编码、测试等阶段。5.人体生理参数检测的无创检测方法优点有______、患者易接受等。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4题，每题5分。简要回答问题。1.简述医学仪器设计中对传感器的基本要求。2.说明信号放大电路在医学仪器中的作用及设计要点。3.简述医学仪器软件设计中如何提高系统的可靠性。4.人体生理信号检测时，如何减少外界干扰对信号的影响？（三）设计题（共20分）答题要求：请设计一个简单的体温检测电路，要求包括传感器、信号调理电路和显示电路。简要说明各部分的作用及选用的元件。（四）分析题（共10分）材料：某医学仪器在检测过程中出现信号波动较大的情况。经检查，传感器工作正常，信号调理电路参数也无明显异常，但干扰源未知。答题要求：分析可能导致信号波动大的原因，并提出解决措施。（每个原因及措施简要说明，150字左右）（五）综合题（共10分）材料：随着医疗技术的发展，可穿戴式医学仪器越来越受到关注。它能实时监测人体多种生理参数，如心率、血压、血糖等。答题要求：请阐述可穿戴式医学仪器设计中面临的主要挑战，并提出相应的解决策略。（每个挑战及策略简要说明，150字左右）答案：第I卷：1.A2.C3.D4.C5.D6.C第II卷：（一）1.被测量2.多样性3.阻抗匹配4.设计5.无创伤（二）1.灵敏度高、线性度好、响应特性好、抗干扰能力强等（合理即可）。2.作用是提高信号幅度便于后续处理；要点有合适放大倍数、低噪声、高共模抑制比等。3.采用可靠算法、进行容错设计、增加冗余处理、严格测试等。4.采用屏蔽技术、合理布线、滤波处理、优化传感器位置等。（三）传感器选用热敏电阻，利用其阻值随温度变化特性检测体温；信号调理电路进行放大、线性化处理；显示电路用数码管显示体温值。（四）原因可能是存在电磁干扰，如附近有强电磁设备工作；或者接地不良。措施可加强屏蔽，对仪器进行电磁屏蔽处理；检查接地线路，确保良好接地。（五）挑